【正文】 下面用梯形圖（ LAD）編寫鍋爐設(shè)備自動控制系統(tǒng)的控制程序。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索 的艱難和成功時(shí)的喜悅。此外，還得出一個(gè)結(jié)論： 知識必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值 !有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會用的時(shí)候才是真的學(xué)會了。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對這幾年來所學(xué)知識的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法太過片面。畢業(yè) ,最重要的一個(gè)過程 ,最能把理論知識運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中的過程就是畢業(yè)設(shè)計(jì)了。 這在這次的畢業(yè)論文中，發(fā)揮了我在學(xué)校學(xué)到的文化知識和技能的應(yīng)用，設(shè)計(jì)中遇到的困難，老師給予了幫助，對此我真的很感謝我的這些老師。 參考文獻(xiàn) [1] 王阿根 . 電氣可編程控制原理與應(yīng)用 [M].北京：清華大學(xué)出版社， [2] 常斗南 .可編程序控制器原理應(yīng)用試驗(yàn) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1998， 8 [3] 趙明，許寥 .工廠電氣控制設(shè)備 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021， 5 [4] 邊春元 . 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采樣結(jié)果轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)值 保存數(shù)據(jù) 結(jié)束 報(bào)警 報(bào)警 報(bào)警 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 29 圖 循環(huán)泵控制模塊 設(shè)計(jì)流程圖 (5) 水位控制 根據(jù)控制系統(tǒng)要求，鍋爐水位檢測需要一個(gè)模擬量輸入點(diǎn)； PLC 控制變頻器需要一個(gè)模擬量輸出點(diǎn)；上下限報(bào)警器信號需要兩個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)。其設(shè)計(jì)流程圖如圖 所示。其設(shè)計(jì)流程圖如圖 所示。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 25 圖 循環(huán)組織塊包括鍋爐系統(tǒng)的控制、 電機(jī)啟 /?？刂?、模擬量控制、循環(huán)泵控制、通信處理。這些基礎(chǔ)功能塊有 STEP7 標(biāo)準(zhǔn)庫自帶的，包括 CP340 專用通信功能塊 FB2 和 FB3；連續(xù) PID 控制功能塊 FB41； ASCII 轉(zhuǎn)換為 16 進(jìn)制功能塊 FC94和 16進(jìn)制轉(zhuǎn)換為 ASCll碼功能塊 FC95。當(dāng)上升的液體侵入棱鏡時(shí)，光被折射到液體中，只有少許或無光到達(dá)接受器。 CYB20S 系列壓力變送器使用CYB10S 壓力傳感器為敏感元件 ,和電子線路做成一體化結(jié)構(gòu)，輸出為 4～ 20mA、0～ 5V 標(biāo)準(zhǔn)信號 , 適合工業(yè)自動化系統(tǒng)配套。 在使用熱電偶進(jìn)行測溫時(shí)，只有將冷端的溫度恒定，熱端電動勢才是熱端溫度的單值函數(shù)。這種熱電偶分度號為“ K”。反復(fù)使用時(shí)，必須等待變頻器和電機(jī)降到 100%負(fù)荷時(shí)的溫度以下。 表 FRF540LS系列技術(shù)規(guī)格 FRF540LS系列 型號 FRF540L□□ CH 400V S75K S90K S110K S132K S160K S185K S220K S250K S315K S400K 適用電機(jī)容量（ KW)(注1） 輕載變轉(zhuǎn)矩 75 90 110 132 160 185 220 250 315 400 可變轉(zhuǎn)矩 75 90 110 110 132 160 185 220 280 375 輸 出 額定電流（ A） 輕載變轉(zhuǎn)矩 144 180 216 260 302 360 432 477 610 750 可變轉(zhuǎn)矩 144 180 214 216 260 302 360 432 547 722 過載能力（注 3） 輕載變轉(zhuǎn)矩 110% 60s 秒 (反時(shí)限特性 ) 可變轉(zhuǎn)矩 120% 60 秒 ,150% 秒 (反時(shí)限特性 ) 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 21 電壓（注 4） 三相， 380V 至 480V 電 源 額定輸入交流電壓 /頻率 三相， 380V 至 480V 50Hz/60Hz 交流電壓允許波動范圍 323 至 528V 50Hz/60Hz 頻率允許波動范圍 177。 3．內(nèi)置 PID，變頻器 /工頻切換和可以實(shí)現(xiàn)多泵循環(huán)運(yùn)行功能。 一、變頻器頻率范圍的設(shè)定 基本頻率與最高頻率 電動機(jī)的額定頻率稱為變頻器的基本頻率，當(dāng)頻率給定信號為最大值時(shí)，變頻器的給定頻率，稱為最高頻率，在上升時(shí)間一定的情況下，最高頻率決定了變西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 20 頻器輸出頻率的變化速度。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 F AS F 3 S F 1 S F 2Q A 1B BS F 1Q 1 . 6Q 1 . 7Q 1 . 4Q 1 . 5S F 2S F 1Q A 2P G 1P G 2L 1N 圖 電氣控制原理圖 變頻器的選型 變頻器是把電壓，頻率固定的交流電變換成電壓，頻率分別可調(diào)的交流電的變換器。 圖 給水泵電氣控制接線圖 如圖 所示， SF3 為“集中 /手動”狀態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 17 MA 1 A 2B E 1B E 2M A 圖 電流互感器的接線圖 補(bǔ)水泵有兩臺臺， 1和 2補(bǔ)水泵都配有變頻器。 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 1 23 4手 動 停 止 自 動P G 0P G 1P G 2P G 3P G 4Q A 0Q A 1Q A 2Q A 3Q A 4S F 1S F 1S F 2S F 3S F 4S F 5S F 4S F 4S F 7S F 8S F 7S F 9S F 7P B 0F A 1L 1NS F 6 圖 控制系統(tǒng)的控制回路 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 補(bǔ)水泵控制系統(tǒng) 圖 補(bǔ)水泵系統(tǒng)方案圖 為了保護(hù) PLC 設(shè)備， PLC 輸出端口并不是直接和交流接觸器連接，而是通過中間繼電器去控制電機(jī)或者閥門的動作。當(dāng)變頻器故障輸出時(shí)，開始報(bào)警 PB0 鈴響，報(bào)警指示燈亮。 控制電路中還必須考慮系統(tǒng)電機(jī)的當(dāng)前工作狀態(tài)指示燈的設(shè)計(jì)，為了節(jié)省PLC 的輸出端口，在電路中可以采用 PLC 輸出端子的中間繼電器的相應(yīng)常 開觸點(diǎn)的斷開和閉合來控制相應(yīng)電機(jī)指示燈的亮和熄滅，指示當(dāng)前系統(tǒng)電機(jī)的工作狀態(tài)。在整個(gè)控制系統(tǒng)中，所有控制電機(jī)、接觸器的動作，都是按 照 PLC 的程序邏輯來完成的。補(bǔ)水泵，爐排電機(jī)等采用工頻運(yùn)行方式，功率為 5KW。 表 開關(guān)量輸出分配表 序號 名稱 文字符號 端口地址 1 循環(huán)泵 1 號 QA1 2 循環(huán)泵 2 號 QA2 3 引風(fēng)機(jī)工作 QA3 4 鼓風(fēng)機(jī)工作 QA4 5 補(bǔ)水泵工作 PG1 6 鍋爐排渣電機(jī) PG2 7 上煤電機(jī) PG3 9 補(bǔ)水泵 1 號燈 PG5 10 補(bǔ)水泵 2 號燈 PG6 系統(tǒng)主電路的設(shè)計(jì) 根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，本系統(tǒng)風(fēng)機(jī)和循環(huán)泵采用變頻啟動和調(diào)速。其開關(guān)輸入端口的分配如表 所示。 1 個(gè) EM235，1 個(gè) EM232 作為模擬量的擴(kuò)展。 (2)中央處理單元 (CPU226)：本機(jī)集成 24 輸入 /16 輸出， I/O 共計(jì) 40 點(diǎn)，和CPU224 相比，程序存儲容量擴(kuò)大了一杯，數(shù)據(jù)存儲容量增加到 10KB，它具有 2個(gè)通信口，通信能力大大增強(qiáng)。 控制器選型及配置 采用 西門子 S7200 系列可編程控制器。另一方面運(yùn)用 RS485總線與各變頻器進(jìn)行通信，分別對鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、爐排電機(jī)、循環(huán)泵和補(bǔ)水泵等進(jìn)行啟?？刂坪碗姍C(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定，一旦電機(jī)啟動完畢，即使 PLC與上位機(jī)通訊故障，系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。操作人員也隨時(shí)可以通過計(jì)算機(jī)，了解現(xiàn)場每臺鍋爐的運(yùn)行狀況，并對風(fēng)機(jī)、水泵等電機(jī)進(jìn)行啟?？刂坪蛥?shù)設(shè)定?？刂葡到y(tǒng)以兩臺工業(yè)控制機(jī)作為上位機(jī)，以 PLC(可編程控制器 )為下位機(jī)。 （ 2）在副控制器的比例度 2sP的條件下，逐步降低主控制器的比例度 1P，直到同樣得到主回路過渡過程衰減比為 4： 1 的比例度 1sP，過渡過程的振蕩周期為 1sT。 兩步整定法就是讓系統(tǒng)處于串級工作狀態(tài)，第一步按單回路控制系統(tǒng)整定副控制器參數(shù)，第二步把已經(jīng)整定好的副回路視為串級控制系統(tǒng)的一個(gè)環(huán)節(jié)，仍按單回路對主控制器進(jìn)行一次參數(shù)整定。但副回路是隨動系統(tǒng)，要求副參數(shù)能準(zhǔn)確、快速地跟隨主控制器輸出地變化。 影響爐膛壓力的主要變量有給煤量、給風(fēng)量以及抽風(fēng)量等，而其中給煤量和給風(fēng)量是由蒸汽溫度、壓力以及蒸汽量等因素決定的，所以要想保持爐膛壓力在一定范圍內(nèi)保持不變就只有改變抽風(fēng)量，亦即通過調(diào)節(jié)抽風(fēng)量以達(dá)到控制爐膛壓力的目的。爐內(nèi)燃燒工況一旦發(fā)生變化，爐膛負(fù)壓隨即發(fā)生相應(yīng)變化。其中安全壓力控制系統(tǒng)采用串級控制，而超壓控制系統(tǒng)采用單回路控制，所以蒸汽壓力控制系統(tǒng)采用串級控制，而超壓控制系統(tǒng)采用單回路控制，所以蒸汽壓力控制系統(tǒng)是綜合的控制系統(tǒng)，從某蒸汽溫度 控制器 給煤 控制器 給煤 調(diào)節(jié)器 給煤 執(zhí)行器 給煤量 給煤量檢測，變送器 比值控制器 蒸汽溫度 給風(fēng) 控制器 給風(fēng) 調(diào)節(jié)器 給風(fēng) 執(zhí)行器 給風(fēng)量 給風(fēng)量檢測，變送器 蒸汽溫度檢測，變送器 西北工